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    水草、生化過濾、氨氮和硝酸之間的關系     水草缸是否需要生化過濾?

    發布時間:2014-09-03 16:38  作者:資深魚友  來源:最寵網
    摘要: 魚只新陳代謝產生大量有機物質進而被水草吸收,此物質主要是氮與磷酸鹽的化合物,水族箱中如果它們的含量不降低的話,就會造成藻類的過度成長。水草對于水族環境的功用,與生化過濾器

    魚只新陳代謝產生大量有機物質進而被水草吸收,此物質主要是氮與磷酸鹽的化合物,水族箱中如果它們的含量不降低的話,就會造成藻類的過度成長。提供菌類活動面,細菌在水族箱中完成一種十分重要卻難以看見的任務,它們持續地將一些化合物分解與重組,如果沒有這些細菌,可能對水族箱或魚只造成威脅。

    因此它們需要許多活動空間,不論是在底床上、過濾器內甚至是水草上,這也是水草另一個重要的功能,所以在水族箱設立的最初階級我們需要在水族箱內種植密集的水草,使得許多無用的菌類也經由水草而給分解了,實際上這還得靠附著于水草表面的硝化細菌來達成。

    戶外研究顯示:從高污染的河流中取得的不斷增殖的細菌,在放入水族箱之后其數量便經由水族箱中密植的水草以及其它提供廣大附著的物體給大大地降低了。

    消除有毒物質

    有關研究表明污染物如:水楊酸、碳酸與洗衣粉等有毒物質均能被水草消除。因為來自金屬加工廠與屠宰場未經處理的廢水,在導入含有沼澤植物的實驗性設施后,經處理過再流出的水已接近飲用水的品質。

    防止藻類成長

    您當然不可忘記經驗老道的水族迷所強調的一個事實,將生長良好的水草密集列植于水族箱中是防止藻類蔓生的最佳方式。因為在與藻類爭奪養分時水草占有顯著的優勢,當然水草比藻類強的先決條件是它們在水族箱內必須以強壯健康的方式來生長與繁殖。

    后景水草:

    提供避難繁殖場所

    首先讓我們提醒您水族箱中水草最重要的功能就是能讓魚在水族箱中繁殖,而且有些魚只特別喜歡將卵產于水草葉面上,若沒有了水草幼魚在水族箱中便無處可躲,于是就可能遭受到貪吃的大型魚攻擊。還有一件事:小水蚤會居住在水草的式梗上與葉面上而使得魚兒可輕易地捕食。對于贊成采用有生命的水草之立場相信我已經表明得夠清楚了。其余值得我們省思的應該是如何讓這些水草去執行上面所說的必要功能。

    水草對于水族環境的功用,與生化過濾器之間有著異曲同工之妙。水草缸是否需要生化過濾器?讓我們來看看 Diana Walstad 怎麼說......水草的功能不只是水族缸的裝飾品而已,水草協助維持魚類的健康。含氮化合物,尤其是氨與亞硝酸,對魚類而言具有劇毒。水族愛好者多年以來非常倚重細菌的硝化作用(生化過濾)來將這些有毒物質轉化成無毒的硝酸。水族愛好者以及甚至魚店商家非常容易忽略水草對于氮肥的吸收,甚至(錯誤的)假設水草主要吸收硝酸。

    魚缸外置生化過濾桶:

    水草偏愛氨甚于硝酸

    許多陸生植物,如豌豆與番茄的確在使用硝酸的環境下成長的比使用氨時還要好,因此有些植物學家假設水草也同樣的吸收并且在硝酸下成長比較好。然而實際的研究結果卻截然不同。世界各地的科學家針對水草吸收氮肥做過了許多的實驗研究。我能夠提出針對33種不同水草品種所發表過的研究,在33種水草當中只有4種是偏好硝酸的(表一)。

    表一:受測試水草品種對氮肥的偏好。

    然而這四種水草來自營養異常貧乏環境,這在水族缸并不常見。更甚者,水草對氨氮的偏好程度是非常高的。舉例來說,浮萍(Lemna gibba)在五個小時內吸收了營養溶液中 50% 的氨,縱使這些營養溶液中的硝酸濃度是氨的百倍以上。將伊樂藻(Elodea nuttalii)放置于硝酸與氨的混和溶液中,在 16 小時內便吸收了 75% 的氨,而硝酸實際上卻都沒去使用(圖一)。只有在氨使用完以后,伊樂藻才會吸收硝酸。

    圖一:伊樂藻對氨與硝酸的吸收。

    伊樂藻對銨與硝酸的吸收

    同樣的,當少根浮萍(Spirodela oligorrhiza)栽培于氨與硝酸的混和溶液中,氨被快速的吸收,而硝酸實際上被忽略了(圖二)。為了這個特別的研究,水草是栽培于無菌的條件下,氨不會因硝化作用而消失。況且,研究人員發現在實驗當中水草的成長迅速,確認了氨的吸收并非實驗的誤差,而可能是水草質量增加與對氮肥所致。水草干重的氮濃度介于 0.6 至 4.3% 之間。

    圖二:少根浮萍對氮肥的吸收。

    少根浮萍對氮肥的吸收

    表二顯示了大萍(Pistia stratiotes)快速吸收硝酸與氨的程度。水草是培養于含有 0.025 mg/l 的硝酸氮中,需要花 18 個小時將硝酸吸收完;然而類似的水草在含有 0.025 mg/l 的氨氮中,只需要 3.5 個小時便將氨吸收完。當研究人員將氮肥濃度增加時,差異就更大了。在 13 mg/l 的氮肥濃度下,水草需要 71 個小時(幾乎三日)來吸收硝酸,不過當氮肥是氨氮時,吸收也只需要 4 個小時。

    硝化細菌:

    表二:大萍對硝酸與氨之吸收速率比較。

    大萍對硝酸與銨之吸收速率比較

    對水草來說,硝酸的吸收似乎需要需要比氨費功夫。舉例來說,水芙蓉在黑暗中吸收硝酸非常緩慢,而氨的吸收則不論在光照或黑暗中都相同。這表明硝酸的吸收需要比氨需要更多的能量。更甚者,硝酸的吸收常常必須被引誘才會開始。也因此,水芙蓉在放置于純硝酸中 24 小時以后,對硝酸的最大吸收才會發生(水中只要有氨就會抑制硝酸的吸收)。

    水草液肥:▼

    氨在許多的生物中,例如植物、藻類與霉菌,確實會會抑制硝酸的吸收與利。例如藻類在氨的濃度高于 0.02 mg/l 時,就不會吸收硝酸了。當營養溶液中添加了氨以后,浮萍對硝酸的吸收便立刻停止了。這個抑制作用是可逆的,因為水草在水中的氨消失以后一兩日,便會開始吸收硝酸。我們可以這麼假設,氨對于硝酸吸收的抑制,避免水草在吸收硝酸時的能量消耗。

    水草對亞硝酸的吸收

    雖然水草能以亞硝酸作為氮肥來源,對水族愛好者來說,最關切的問題是:水草可否在有毒的亞硝酸變成無毒的硝酸之前,便將亞硝酸消除?我無法找到足夠的科學文獻來下定論。無論如何,對水草來說,亞硝酸還原成氨的化學反應,需要比硝酸還原成氨時所消耗的能量還要少。(水草必須將硝酸或亞硝酸轉變成氨才能夠使用并且制造蛋白質)因此,當少根浮萍(Spirodela oligorrhiza)栽培于同時含有硝酸與亞硝酸的溶液中,會偏好吸收亞硝酸,我們就不覺得意外了(圖三)。

    圖三:少根浮萍對硝酸與亞硝酸的吸收比較。

    少根浮萍對硝酸與亞硝酸的吸收比較

    文章出處:最寵網(www.aurocad.com) 轉載請注明出處

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